02 Copying Objects

Бублик Володимир Васильович Програмування - 2 Лекція 2. Об'єктне програмування. Копіювання об'єктів Лекції для студентів 2 курсу

Повторення

Що має бути в класі

class T

{

private :

// Тут розміщують атрибути

public :

// Конструктори

T(T1,…,Tn);

// Деструктор

~T(); // далі селектори, модифікатори, …

};

Клас String

class String

{

private :

size_t _len;

char * _allocator;

public :

String();

String( const char *);

String( const char );

~String();

// Чому нижче наведені методи разом з реалізаціями?

size_t length() const { return _len;}

bool empty() const { return _len==0;}

void clear() {* this =String();}

};

Питання

Чи коректно наступне визначення? ― Ні. Чому?

class String

{

private :

size_t _len;

char * _allocator;

public :

String();

String( const char * ps=0 );

~String();

};

Конструктор копіювання

class T

{

T(T1,…,Tn);

~T();

// конструктор копіювання

// створює новий об'єкт, ідентичний

// переданому параметром

T( const T&);

// Можливий варіант: T(T&);

// але не Т(Т)

};

Використання

Конструктор копіювання викликається кожного разу, коли параметр або результат передаються значеннями

T1 f(T2 x)

{

T1 y;…

return y;

}

a=f(b); // T2 x(b); … ; a = T1(y);

Інвентаризація об'єктів

class Point

{

static int _ freeID;

const int _pointID;

double _x;

double _y;

public:

Point ( double x=0, double y=0 );

Point ( const Point &);

~Point() ;

};

Конструктор Point

Point::Point ( double x, double y):

_x (x),

_y (y),

pointID (++ _ freeID)

{

cout<<pointID<<": created "<<* this <<endl;

return ;

};

Копіювальний конструктор Point

Point::Point ( const Point & u):

_x (u._x),

_y (u._y),

pointID(++_freeID)

{

cout<<pointID<<": copied "<<* this <<endl;

return ;

};

Деструктор Point

Point::~Point()

{

cout<<pointID<<": removed "<<* this <<endl;

return ;

};

Передача об'єктів параметрами

Значенням

Point operator + (Point u, Point v)

{

Point res(u.x()+v.x(), u.y()+v.y());

return res;

}

Відсилками

ostream& operator <<(ostream &os, const Point& u)

{

os<<'('<<u.x()<<','<<u.y()<<')';

return os;

}

Протокол

int main ()

{

Point a(1,2);

Point b(5);

a+b;

return 0;

}

1: created (1,2) //a

2: created (5,0) //b

3: copied (5,0) //v

4: copied (1,2) //u

5: created (6,2) //res

6: copied (6,2) //return

5: removed (6,2) //res

4: removed (1,2) //u

3: removed (5,0) //v

6: removed (6,2) //returned

2: removed (5,0) //b

1: removed (1,2) //a

Вправа до передачі об'єктів параметрами

Що зміниться в протоколі, якщо у виводі забрати сталу відсилку?

ostream& operator <<(ostream &os, Point u )

{

os<<'('<<u.x()<<','<<u.y()<<')';

return os;

}

Без локальної змінної

Point operator+ (Point u, Point v)

{

/* Замість

Point res(u.x()+v.x(), u.y()+v.y());

return res;

*/

return Point ( u.x()+v.x(), u.y()+v.y() );

}

Протокол 2

int main ()

{

Point a(1,2);

Point b(5);

a+b;

return 0;

}

3: copied (5,0) //v

4: copied (1,2) //u

5: created (6,2) //return

4: removed (1,2) //u

3: removed (5,0) //v

Сталі відсилки

Point operator + ( const Point & u, const Point & v)

{

return Point ( u.x()+v.x(), u.y()+v.y() );

}

Протокол 3

int main ()

{

Point a(1,2);

Point b(1);

a+b;

return 0;

}

3: created (6,2) //return

Урок передачі параметрів

Передаючи параметр і одержуючи результат, усвідомлюйте, з чим маєте справу: з оригіналом чи копією

Копіювання агрегатів

class WrappedVector

{

private:

static const int n;

double * v;

public :

WrappedVector();

WrappedVector(const WrappedVector&);

~WrappedVector();

};

Копіювальний конструктор вектора

WrappedVector::

WrappedVector ( const WrappedVector& vec):

_v ( new double [_n])

{

if (_v==0) ; //do smth

for ( int i=0; i<_n; i++)

_v[i] = vec._v[i];

return ;

}

Копіювальний конструктор за замовчуванням

WrappedVector::

WrappedVector ( const WrappedVector& vec):

_v ( vec._v)

{ } ;

// Чим закінчиться виконання програми ?

int main ()

{

WrappedVector u, v(u) ;

return 64; // катастрофою!!!

}

Копіювання присвоєнням

class WrappedVector

{

private :

static const int n;

double * v;

public :

WrappedVector();

WrappedVector( const WrappedVector&);

~WrappedVector();

WrappedVector& operator = ( const WrappedVector&);

};

Реалізація копіювального присвоєння

WrappedVector& WrappedVector:: operator = ( const WrappedVector& vec)

{

// Нам поталанило: vec і this мають одну й ту ж довжину

for ( int i=0; i<n; i++)

v[i] = vec.v[i];

return * this ;

}

Присвоєння за замовчуванням

WrappedVector& WrappedVector:: operator = ( const WrappedVector& vec)

{

v = vec;

return * this ;

}

// Чим закінчиться виконання програми ?

int main ()

{

WrappedVector u, v;

u=v;

return 64; // катастрофою!!!

}

Вектори різної довжини

class DissimilarVector

{

private :

int _ n; //non static, non const( ? )

double * _ v;

public :

DissimilarVector( int );

DissimilarVector( const DissimilarVector&);

~DissimilarVector();

DissimilarVector& operator=( const DissimilarVector&);

};

Конструктор вектора

DissimilarVector::

DissimilarVector ( int len ) :

_ n ( len ),

_ v ( new double[n ])

{

if ( _ v==0) // throw exeption

for ( int i=0; i< _ n; i++)

_ v[i] = 0;

return ;

}

Копіювальний конструктор

DissimilarVector::

DissimilarVector ( const DissimilarVector& vec):

_n ( vec ._n),

_v ( new double [ vec ._n])

{

if (_v==0) // throw exeption

for ( int i=0; i<_n; i++)

_v[i] = vec._v[i];

return ;

}

Чому атрибут _ n не може бути сталим?

Спробуйте присвоєння за замовчуванням

Навіть копіювальне присвоєння, взагалі кажучи, не працюватиме

Копіювальне присвоєння

DissimilarVector& DissimilarVector:: operator = ( const DissimilarVector& vec)

{

//1. Видалити старий об'єкт

if ( this ==&vec)

return *this;

delete [] _ v;

//2. Створити новий об'єкт

_ n = vec. _ n;

_ v = new double [ _ n];

//1. Скопіювати значення

for ( int i=0; i< _ n; i++)

_ v[i] = vec. _ v[i];

return * this ;

}

_ n = vec. _ n

Рядки з копіюванням

class String

{

private :

size_t _len;

char * _allocator;

public :

String();

String ( const String & s);

~String();

};

Копіювальний конструктор рядка

String::String(String& s)

_len( s._len),

_allocator( new char [_len+1])

{

strcpy(_allocator, s._allocator);

return ;

};

Редагування оригіналу (без const)

class String

{

private :

size_t _len;

char * _allocator;

int _amountOfCopies ;

public :

String();

String (String & s);

~String();

};

Копіювання з редагуванням

String::String(String& s)

_amountOfCopies (0),

_len( s._len),

_allocator( new char [_len+1])

{

// Кількість копій, зроблених з оригіналу

// збільшується на одиницю

s._amountOfCopies++;

return ;

};

Мультиконструктор копіювання

class String

{

public :

String();

String( const String & s, int multiplayer=1);

~String();

};

Реалізація мультиконструктора копіювання

String:: String( const String & s, int multiplayer):

_len (s._len*multiplayer),

_allocator ( new char [_len+1])

{

char * target = _allocator;

for ( int i=0; i<multiplayer; i++)

{

strcpy(target, s._allocator);

target+=s._len;

}

return ;

};

Застосування копіювання

// Common constructor

String s(p);

// Copy version of multiplication constructor

String ss(s);

// Multiplication constructor

String s10(s,10);

Проблема замовчуваного параметру

Що станеться, якщо замовчуваний параметр перенести до реалізації? ― Катастофа

class String

{

public :

String( const String & s, int multiplayer);

};

String:: String( const String & s, int multiplayer =1 ): …{…;}

Чому?

Некоректне копіювання

// Common constructor

String s(p);

// Default copy constructor

String ss(s);

// Multiplication constructor

String s10(s,10);

Сигнатури присвоєнь

Якій з сигнатур віддати перевагу?

void operator =( T&) ;

T operator =( T&) ;

T& operator =( T ) ;

T operator =( T ) ;

T& operator =( T & ) ;

void operator =( T&) ;

T operator =( T&) ;

T& operator =( T ) ;

T operator =( T ) ;

T& operator =( T & ) ;

T& operator =( const T & ) ;

void operator =( T&) ; // Як бути з x=y=z;

T operator =( T&) ; // чим копіювати результат?

T& operator =( T ) ; // чим копіювати параметр?

T operator =( T ) ; // див 2 і 3 разом

T& operator =( T & ) ; // ОК!!!

Що таке this?

class T

{

public :

T(T1,…,Tn);

~T();

T( const T&);

T& operator = ( const T&);

};

this має тип T * const

Чому * const ?

this не можна перемістити на інший об'єкт

this = anything; не коректно

Повернення значення в присвоєнні

Point& Point:: operator =( const Point & u)

{

this ->_x = u._x;

* this ._y = u._y;

return * this ;

}

Рядки з присвоєнням

class String

{

public :

String();

String( const String & s, int multiplayer=1);

String& operator =( const String&);

~String();

};

Присвоєння рядків

String& String:: operator =( const String& s)

{

if ( this ==&s)

return * this ;

delete [] _allocator;

_len = s._len;

_allocator = new char [_len+1];

return *this ;

}

Висновки

Конструктор копіювання створює новий об'єкт

Присвоєння звичайно замінює існуючий об'єкт іншим об'єктом (навіть якщо не доводиться видаляти попередні значення)

Присвоєння не можна визначити поза класом

Присвоєння в класі T має тип T& (чому?)

Присвоєння повертає *this , конструктори не повертають нічого (чому?)

02 Copying Objects

0 comments

Notes on slide 1

Favorites, Groups & Events